JP6844925B2 - Internal combustion engine structure - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関におけるシリンダヘッドカバーとカムキャップとの油路の接続及びシールの構造に関する。 The present invention relates to an oil passage connection between a cylinder head cover and a cam cap in an internal combustion engine and a seal structure.
吸気カムシャフト及び排気カムシャフトをシリンダヘッドまたはカムハウジングに形成されたジャーナル軸受に保持するためのカムキャップとして、吸気カムシャフト用カムキャップ部と排気カムシャフト用カムキャップ部とを一体化したものが存在する。このカムキャップの上方にはシリンダヘッドカバーが配置され、シリンダヘッドカバーには油圧制御を担うオイルコントロールバルブが設けられる。 As a camcap for holding the intake camshaft and the exhaust camshaft on the journal bearing formed in the cylinder head or the cam housing, the camcap part for the intake camshaft and the camcap part for the exhaust camshaft are integrated. Exists. A cylinder head cover is arranged above the cam cap, and an oil control valve for hydraulic control is provided on the cylinder head cover.
カムキャップ及びシリンダヘッドカバーにはそれぞれ、作動油(潤滑油でもある)を流通させる油路が形成されている。油路は、カムキャップ及びシリンダヘッドカバーの互いに接合する接合面に開口し、両者を連接することでカムキャップ内の油路がシリンダヘッドカバー内の油路に連通する。 Oil channels for circulating hydraulic oil (which is also lubricating oil) are formed in the cam cap and the cylinder head cover, respectively. The oil passage opens at the joint surface where the cam cap and the cylinder head cover are joined to each other, and by connecting the two, the oil passage in the cam cap communicates with the oil passage in the cylinder head cover.
オイルポンプが吐出する作動油は、シリンダヘッドやカムハウジングに向けて圧送され、タイミングチェーンの張力を維持するチェーンテンショナに供給されるとともに、カムキャップを経由してシリンダヘッドカバーへと至る。そして、オイルコントロールバルブにより圧力が調整された上で可変バルブタイミング機構に供給され、当該可変バルブタイミング機構においてベーンを駆動し所望のバルブタイミングを実現するために利用される(以上、下記特許文献を参照)。 The hydraulic oil discharged from the oil pump is pumped toward the cylinder head and the cam housing, supplied to the chain tensioner that maintains the tension of the timing chain, and reaches the cylinder head cover via the cam cap. Then, after the pressure is adjusted by the oil control valve, it is supplied to the variable valve timing mechanism, and is used to drive the vane in the variable valve timing mechanism to realize the desired valve timing (the following patent documents are described above). reference).
タイミングチェーンを押圧するチェーンテンショナは、反作用としてタイミングチェーンからの振動を受ける。この振動が作動油に伝わり、カムキャップからシリンダヘッドカバーに向かう作動油の圧力または流量の脈動を生み、オイルコントロールバルブの近傍の箇所で異音を発生させることがあった。 The chain tensioner that presses the timing chain receives vibration from the timing chain as a reaction. This vibration was transmitted to the hydraulic oil, causing pulsation of the pressure or flow rate of the hydraulic oil from the cam cap to the cylinder head cover, and sometimes an abnormal noise was generated near the oil control valve.
本発明は、上述の問題に初めて着目してなされたものであり、カムキャップからシリンダヘッドカバーに向かう作動油若しくは潤滑油の脈動を抑制することを所期の目的とする。 The present invention has been made by paying attention to the above-mentioned problems for the first time, and an object of the present invention is to suppress the pulsation of hydraulic oil or lubricating oil from the cam cap to the cylinder head cover.
本発明では、オイルコントロールバルブに向かう作動油若しくは潤滑油が流通する油路が接合面に開口しているシリンダヘッドカバーと、前記シリンダヘッドカバーの油路に連通し作動油若しくは潤滑油が流通する油路がシリンダヘッドカバーの接合面に当接または極近接する接合面に開口しているカムキャップと、前記シリンダヘッドカバーと前記カムキャップとの間に介在し、シリンダヘッドカバー及びカムキャップの互いに向かい合う油路の開口を取り巻く周縁部、及びこの周縁部に一体的に成形されシリンダヘッドカバーまたはカムキャップの油路に挿入されるとともに作動油若しくは潤滑油を通過させる通路を内包したボス部を有し、ボス部が周縁部に対し相対的に変位するように弾性変形し得るガスケットとを具備する内燃機関の構造とした。 In the present invention, a cylinder head cover in which an oil passage through which hydraulic oil or lubricating oil flows toward an oil control valve is opened at a joint surface, and an oil passage through which hydraulic oil or lubricating oil flows through the oil passage of the cylinder head cover. An opening of an oil passage that is interposed between a cam cap that is in contact with or very close to the joint surface of the cylinder head cover and the cylinder head cover and the cam cap, and that faces each other of the cylinder head cover and the cam cap. It has a peripheral portion that surrounds the peripheral portion, and a boss portion that is integrally formed with the peripheral portion and is inserted into an oil passage of a cylinder head cover or a cam cap and includes a passage through which hydraulic oil or lubricating oil passes. The structure of the internal combustion engine is provided with a gasket that can be elastically deformed so as to be displaced relative to the portion.
前記ボス部における所定方向を向く外面と当該ボス部が挿入される油路の内面との間にクリアランスが設けられ、ボス部における前記所定方向と交差する方向を向く外面が当該ボス部が挿入される油路の内面に当接または圧接していれば、ガスケットのボス部が所定方向に変位することが許容される一方、当該所定方向と交差する方向には変位し難くなる。さすれば、ボス部の運動により潤滑油の脈動を低減させるダンピング効果を発揮しながらも、ガスケットの周縁部がボス部に引き摺られる(または、引き込まれる)ことは抑えられる。即ち、シリンダヘッドカバー及びカムキャップに係合する周縁部の位置が不当に偏倚してシール性が悪化することを回避できる。 A clearance is provided between the outer surface of the boss portion facing the predetermined direction and the inner surface of the oil passage into which the boss portion is inserted, and the boss portion is inserted into the outer surface of the boss portion facing the direction intersecting the predetermined direction. If the boss portion of the gasket is in contact with or in pressure contact with the inner surface of the oil passage, the boss portion of the gasket is allowed to be displaced in a predetermined direction, but it is difficult to be displaced in a direction intersecting the predetermined direction. Then, while exerting a damping effect of reducing the pulsation of the lubricating oil by the movement of the boss portion, it is possible to prevent the peripheral edge portion of the gasket from being dragged (or pulled in) by the boss portion. That is, it is possible to prevent the positions of the peripheral edges that engage with the cylinder head cover and the cam cap from being unreasonably biased and the sealing property from being deteriorated.
本発明によれば、カムキャップからシリンダヘッドカバーに向かう作動油若しくは潤滑油の脈動を抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress the pulsation of the hydraulic oil or the lubricating oil from the cam cap to the cylinder head cover.
本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。図1に示すように、本実施形態の内燃機関の上部においては、シリンダヘッドの上方に所在するカムハウジング3の上にシリンダヘッドカバー1を装着する。図2及び図3は、シリンダヘッドカバー1を取り外してカムキャップ2を露出させた状態を表している。図2に示すように、本実施形態の内燃機関におけるカムキャップ2は、排気カムシャフトの軸部(カムシャフトジャーナル)に係合する排気カムシャフト用カムキャップ部22と、吸気カムシャフトの軸部に係合する吸気カムシャフト用カムキャップ部23とを一体化した部材である。カムキャップ2は、例えば、アルミニウム合金等を材料とする金属鋳造体に研削加工を施すことで作製される。
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, in the upper part of the internal combustion engine of the present embodiment, the
各カムキャップ部22、23にはそれぞれ、下方に開放する正面視半円筒状をなす軸受面24が形成される。カムキャップ2は、内燃機関のシリンダヘッドの上方に所在するカムハウジング3、またはシリンダヘッドに締結される。カムキャップ2の軸受面24は、カムハウジング3に形成される軸受面31との間で、排気カムシャフト及び吸気カムシャフトの軸部を挟み込み、これらカムシャフトを回動可能に支持する。
Each
図2ないし図4、図6及び図7に示すように、各カムキャップ部22、23の上部には、上方に突き出した接続部21が設けられている。接続部21は、カムハウジング3及びカムキャップ2に上方から覆い被さるシリンダヘッドカバー1と接合する部位である。カムキャップ2の内部には、内燃機関の各所を潤滑する潤滑油を兼ねた作動油が流通する油路20が形成されており、その油路20の終端が接続部21の頂面、換言すればシリンダヘッドカバー1との接合面に開口する。
As shown in FIGS. 2 to 4, 6 and 7, a connecting
他方、図6及び図7に示すように、シリンダヘッドカバー1の下面側には、下方に垂下する接続部11が設けられている。接続部11は、カムキャップ2の接続部21と接合する部位である。シリンダヘッドカバー1の内部にも、作動油が流通する油路10が形成され、その油路10の始端が接続部11の下面、換言すればカムキャップ2との接合面に開口している。シリンダヘッドカバー1がカムハウジング3またはシリンダヘッドに締結された状態で、シリンダヘッドカバー1側の接合面における油路10の開口101と、カムキャップ2側の接合面における油路20の開口201とは、平面視少なくとも一部が重なり合う。そして、シリンダヘッドカバー1側の油路10にカムキャップ2側の油路20が連通することとなる。
On the other hand, as shown in FIGS. 6 and 7, a connecting
内燃機関に付随するオイルポンプ(図示せず)は、同内燃機関のシリンダブロックの下方に設けられたオイルパンに貯留している作動油を吸引して吐出する。その作動油は、シリンダブロック及びシリンダヘッドに向けて圧送され、クランクシャフト、ピストン及びシリンダボア等を潤滑する。さらに、作動油は、クランクシャフトとカムシャフトとを連動させる巻掛伝動装置の要素であるタイミングチェーンの張力を維持するためのチェーンテンショナに供給されるとともに、カムハウジング3からカムキャップ2に流入し、接続部21、11内の油路20、10を通じてシリンダヘッドカバー1へと至る。シリンダヘッドカバー1には、油圧制御弁であるオイルコントロールバルブ(図示せず)が設置されており、シリンダヘッドカバー1に流入した作動油は、オイルコントロールバルブを介して吸気バルブ及び/排気バルブの開閉タイミングを調節する可変バルブタイミング機構に供給される。
An oil pump (not shown) attached to an internal combustion engine sucks and discharges hydraulic oil stored in an oil pan provided below the cylinder block of the internal combustion engine. The hydraulic oil is pumped toward the cylinder block and the cylinder head to lubricate the crankshaft, piston, cylinder bore and the like. Further, the hydraulic oil is supplied to the chain tensioner for maintaining the tension of the timing chain, which is an element of the winding transmission device that links the crankshaft and the camshaft, and flows into the
シリンダヘッドカバー1の接続部11とカムキャップ2の接続部21との間にはガスケット4を配し、このガスケット4によりシリンダヘッドカバー1側の油路10とカムキャップ2側の油路20との連接箇所をシールする。なお、図4では、左方の接続部21にガスケット4を装着し、右方の接続部21にはガスケット4を装着していない状態を表している。図4及び図5に示すように、ガスケット4は、シリンダヘッドカバー1及びカムキャップ2の互いに向かい合う油路10、20の開口101、201を取り巻く環状の周縁部41と、周縁部41の内側にあって下方に突出しカムキャップ2の油路20の開口に挿入されるボス部42と、ボス部42を周縁部41に接続する支持片部43とを一体成形してなるものである。ガスケット4は、例えばゴム等の弾性変形可能な材料を用いて作製される。
A
ガスケット4の周縁部41は、平面視シリンダヘッドカバー1及びカムキャップ2の各々の油路10、20の開口101、201の外周を縁取るような形状をなす。図4に示しているように、本実施形態では、一つの接続部11、21に三つの開口10、20が形成されており、そのうちの一つが他の二つよりも大きくなっている。これに対応して、各接続部21に嵌め付けられるガスケット4も三つの環状の周縁部41を備え、そのうちの一つが他の二つよりも拡大している。
The
カムキャップ2の接続部21の頂面には、下方に凹む凹溝211が、平面視接続部21の頂面に開口する油路20の開口201のすぐ外側をなぞるように形成される。換言すれば、油路20の開口201の縁は、ちょうど凹溝211に対する堤防のように、凹溝211の底面よりも上方に高く迫り上がっている。図6及び図7に示すように、この凹溝211には、ガスケット4の周縁部41が上方から嵌まる。
On the top surface of the connecting
ガスケット4の周縁部41の上下の厚みは、カムキャップ2の接続部21に彫られた凹溝211の深さよりも大きくなっており、凹溝211に嵌め込まれたガスケット4の周縁部41はシリンダヘッドカバー1及びカムキャップ2の両接続部11、21により上下から挟圧される。
The vertical thickness of the
また、ガスケット4の周縁部41の内面には、内側方に向かって突き出す突起411が成形されている。ガスケット4の周縁部41の外面から突起411の内側端までの距離は、カムキャップ2の接続部21に形成された凹溝211の開口幅よりも若干大きくなっている。この突起411の存在により、ガスケット4の周縁部41が凹溝211の内壁に圧着するように凹溝211内に圧入されて、その位置が固定される。
Further, a
ガスケット4のボス部42は、その中央に上下方向に貫通した通路421を有する筒状の部位である。本実施形態では、ボス部42の外周が平面視方形状をなしている。ボス部42は、カムキャップ2の接続部21に形成された、他の二つの油路20よりも大きく開口した油路20に上方から挿入される。
The
ボス部42が挿入される油路20の開口201は、内燃機関の前後方向(内燃機関が備える複数の気筒が並ぶ方向、吸気カムシャフト及び排気カムシャフトが伸びる方向)に沿った開口幅が、内燃機関の左右方向(前後方向とは直交する方向)に沿った開口幅よりも大きくなっている。これに対し、ガスケット4のボス部42は、内燃機関の左右方向に沿った外寸は当該油路20の開口幅に略等しいものの、内燃機関の前後方向に沿った外寸は当該油路20の開口幅よりも小さい。加えて、ボス部42における左右方向を向く外面423には、若干ながら外側方に向かって突き出した突起422を設けている。突起422は、上下方向に沿って延伸するリブ状をなす。従って、ボス部42を油路20の開口201に挿入したとき、図6のA−A線断面図に示すように、ボス部42の左右方向を向く外面423が開口201の左右方向を向く内面と(突起422とともに、または突起422を介して)密着する一方で、図7のB−B線断面図に示すように、ボス部42の前後方向を向く外面424と開口201の前後方向を向く内面との間にはクリアランス5が設けられる。開口201の内面に密接するボス部42の外面423は、シールラインである凹溝211及び周縁部41に近接している。それと比較して、クリアランス5を介して開口201の内面から離反しているボス部42の外面424は、凹溝211及び周縁部41からより遠く離れている。
The
ガスケット4の支持片部43は、ボス部42の上端部から外側方に向かって拡張し、周縁部41の内面に接続する薄板状をなす。図5に示しているように、支持片部43は周縁部41の全周に亘って連接しているわけではなく、四方に両者が連接せず空隙となっている欠損部44が成形されている。欠損部44は、支持片部43を上下方向に貫通する。
The
本実施形態にあって、ガスケット4は、その周縁部41、ボス部42及び支持片部43が一体成形されたものである。既に述べた通り、ガスケット4は、ゴム等の弾性変形容易な材料を用いて作製されている。シリンダヘッドカバー1の接続部21とカムキャップ2の接続部21とは、それら両者の間にガスケット4を介在させた上で接合される。カムキャップ2の接続部21内の油路20からシリンダヘッドカバー1の接続部11内の油路10に向かって流通(上昇)する作動油は、ガスケット4のボス部42内の通路421を経由する。その際、ガスケット4の弾性変形により、ボス部42が周縁部41及び油路20に対して内燃機関の前後方向及び/または左右方向に沿って相対変位する。これにより、ダンピング作用が営まれ、カムキャップ2からシリンダヘッドカバー1に流入する作動油の脈動が減衰する。
In the present embodiment, the
本実施形態では、オイルコントロールバルブに向かう作動油若しくは潤滑油が流通する油路10が接合面に開口しているシリンダヘッドカバー1と、前記シリンダヘッドカバー1の油路10に連通し作動油若しくは潤滑油が流通する油路20がシリンダヘッドカバー1の接合面に当接または極近接する接合面に開口しているカムキャップ2と、前記シリンダヘッドカバー1と前記カムキャップ2との間に介在し、シリンダヘッドカバー1及びカムキャップ2の互いに向かい合う油路10、20の開口を取り巻く周縁部41、及びこの周縁部41に一体的に成形されカムキャップ2の油路20に挿入されるとともに作動油若しくは潤滑油を通過させる通路421を内包したボス部42を有し、ボス部42が周縁部41に対し相対的に変位するように弾性変形し得るガスケット4とを具備する内燃機関の構造を構成した。
In the present embodiment, the
本実施形態によれば、カムキャップ2からシリンダヘッドカバー1に向かう作動油若しくは潤滑油の脈動を抑制または緩和することができる。ひいては、オイルコントロールバルブの近辺での異音の発生を防止することが可能となる。
According to this embodiment, the pulsation of the hydraulic oil or the lubricating oil from the
加えて、本実施形態では、前記ボス部42における所定方向(内燃機関の前後方向)を向く外面424と当該ボス部42が挿入される油路20の内面との間にクリアランス5が設けられる一方で、ボス部42における前記所定方向と交差する方向(内燃機関の左右方向)を向く外面423が当該ボス部42が挿入される油路20の内面に当接または圧接しているため、ガスケット4のボス部42の所定方向への変位は許容されつつ、当該所定方向と交差する方向への変位は抑止される。従って、ボス部42の運動により潤滑油の脈動を低減させるダンピング効果を発揮しながらも、ガスケット4の周縁部41がボス部42に引き摺られて内側方に引き込まれることは抑えられる。即ち、カムキャップ2の凹溝211に係合する周縁部41の位置が不当に偏倚してシール性が悪化することを回避できる。
In addition, in the present embodiment, a clearance 5 is provided between the
なお、本発明は以上に詳述した実施形態には限られない。例えば、上記実施形態では、ガスケット4のボス部42が下方に突出し、そのボス部42がカムキャップ2の接続部21に形成された油路20の開口201に上方から挿入されていたが、ガスケット4のボス部が上方に突出して、そのボス部がシリンダヘッドカバー1の接続部11に形成された油路10の開口101に下方から挿入される構造をとることを妨げない。この場合にも、ボス部における所定方向を向く外面と当該ボス部が挿入される油路10の内面との間にクリアランスが設けられる一方で、ボス部における前記所定方向と交差する方向を向く外面が当該ボス部が挿入される油路10の内面に当接または圧接することが好ましい。
The present invention is not limited to the embodiments described in detail above. For example, in the above embodiment, the
その他、各部の具体的構成は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。 In addition, the specific configuration of each part can be variously modified without departing from the spirit of the present invention.
本発明は、車両等に搭載される内燃機関に適用することができる。 The present invention can be applied to an internal combustion engine mounted on a vehicle or the like.
1…シリンダヘッドカバー
10…油路
2…カムキャップ
20…油路
4…ガスケット
41…周縁部
42…ボス部
421…通路
5…ガスケット
1 ... Cylinder head cover 10 ...
Claims (1)
前記シリンダヘッドカバーの油路に連通し作動油若しくは潤滑油が流通する油路がシリンダヘッドカバーの接合面に当接または極近接する接合面に開口しているカムキャップと、
前記シリンダヘッドカバーと前記カムキャップとの間に介在し、シリンダヘッドカバー及びカムキャップの互いに向かい合う油路の開口を取り巻く周縁部、及びこの周縁部に一体的に成形されシリンダヘッドカバーまたはカムキャップの油路に挿入されるとともに作動油若しくは潤滑油を通過させる通路を内包したボス部を有し、ボス部が周縁部に対し相対的に変位するように弾性変形し得るガスケットとを具備し、
前記ボス部における所定方向を向く外面と当該ボス部が挿入される油路の内面との間にクリアランスが設けられる一方、ボス部における前記所定方向と交差する方向を向く外面が当該ボス部が挿入される油路の内面に当接または圧接する内燃機関の構造。 A cylinder head cover with an oil passage through which hydraulic oil or lubricating oil flowing toward the oil control valve opens at the joint surface.
A cam cap in which an oil passage through which hydraulic oil or lubricating oil flows through the oil passage of the cylinder head cover abuts on or is very close to the joint surface of the cylinder head cover.
A peripheral portion that is interposed between the cylinder head cover and the cam cap and surrounds an opening of an oil passage that faces each other of the cylinder head cover and the cam cap, and an oil passage of the cylinder head cover or the cam cap that is integrally formed on the peripheral portion. It has a boss portion that includes a passage through which hydraulic oil or lubricating oil is passed while being inserted, and is provided with a gasket that can be elastically deformed so that the boss portion is displaced relative to the peripheral edge portion.
A clearance is provided between the outer surface of the boss portion facing the predetermined direction and the inner surface of the oil passage into which the boss portion is inserted, while the outer surface of the boss portion facing the direction intersecting the predetermined direction is inserted by the boss portion. The structure of an internal combustion engine that abuts or presses against the inner surface of the oil passage.
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